浅谈GPS控制网在水利工程中的应用

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1、浅谈GPS控制网在水利工程中的应用浅谈GPS控制网在水利工程中的应用摘要：随着测量技术的不断发展，传统的测量技术已经不能够满足水利工程的建设需要，取而代之的是GPS测量技术。在GPS的测量过程中，GPS控制网的设计形态对丁提高水利工程测量的精度和质量具有重要的影响。文章结合案例对GPS控制网在工程中的应用进行分析。关键词：GPS技术；控制网；布设屮图分类号：P228.4文献标识码：A1GPS控制网设计的重要性随着水利工程的不断发展，传统的工程测量技术已经被GPS测量技术所取代。而由于对GPS控制网设计的布网方案与传统测量存在很大差异，因此，在实际的GP

2、S控制网设计的过程中，如何能够根据GPS的工作原理以及水利工程的实际状况来制定切实可行的布网方案，对减少建网费用、减少室外施工过程中的劳动强度以及提高水利工程测量的整体质量具有重要的意义。[1]2水利工程GPS控制网设计概述传统的测量技术方法需要考虑相邻边之间的比值、点间的通视以及观测角度等相关因索，而在GPS控制网的设计过程中，这些因素都不需耍进行考虑，因此，GPS控制网设计的工作量相对较小，而且控制网结构图形的灵活性也相对较强。在GPS控制网的过程屮，布网方式有很多屮，常见的主要是边连式、点连式以及边点混合式等等。在GPS控制网设计的时候，首先需耍

3、遵循GPS的相关操作规范，除此之外，还需耍注意其他问题，这些问题包括：在异步环屮相近的点需要进行同步观测，这种操作能够提高GPS控制网的整体测量精度；在异步环边数逐渐增加的过程中，其检测能力将会不断地下降。所以，为了确保检测的精确度，需要严格控制异步环的边数，一般要控制在6条以内；耍能够保证每个测站都能够与至少三条以上的独立基线相连。[2]3应用实例3.1工程概况本工程位于某市汉北端起于正果永河口，南端与东江相接。增江干流自永汉河河口起，测至增江入东江河口处，长约66.Okmo测区部分地方果树覆盖严重，部分地段房屋密集，通视困难，水、陆交通、通讯较为方

4、便。为了该工程的设计和施工，需建立首级控制网。鉴于该区域基木没有测量控制点，且范围较大，平面控制拟分级布设,首级控制拟布设四等GPS网，前期加密布设施工控制网，以满足前期场平施工的需要。3.2GPS测量的技术设计（1）设计依据GPS测量的技术设计主要依据是2007年发布的国家标准《工程测量规范》、1999年建设部发布的行业标准《城市测量规范》、2010年住房和城乡建设部发布的行业标准《卫星定位城市测量技术规范》及甲方的有关要求。（2）设计精度根据工程需要和测区情况，选择工程四等GPS网作为测区首级控制网。地物点对临近图根点的平面位置中误差不大于±0.6

5、mm图幅等高线高程中误差不大于土⅓h（h为基木等高距）。高程注记点对临近图根点的高程中误差不大于±&fracl4;h（h为基本等高距）。（3）设计基准和网形如图1所示，首级控制为E级GPS网，网形结构为对点边连式，其编号为ZEXX,联测了六个D级GPS点。采用6台GPS接收机观测，共观测1个时段，重复上站率为2.4（规范要求2.0）o网形布设采用边连式和点连式相结合的方法，要求独立观测基线的观测总数不小于必要观测基线数的2倍。（4）观测计划根据GPS卫星的可见预报图和儿何图形强度（空间位置因子PD0P）,选择最佳观测时段（卫星多于5颗，且分

6、布均匀，其PDOP值不大于10）,并编排吋段安排表。图1、控制网布置图3.3GPS测量的外业实施（1）选点埋标GPS测量测站点Z间不要求一定通视，图形结构也比较灵活，因此，点位选择比较方便。但考虑GPS测量的特殊性，并顾及后续测量，选点吋应着重考虑：①每点最好与某一点通视，以便后续测量工作的使用；②点周围高度角15。以上不要有障碍物，以免信号被遮挡或吸收；③点位要远离大功率无线电发射源、高压电线等，以免电磁场对信号的干扰；④区域周边的四等GPS点尽量布设在红线外100m左右，便于保存，保证今后控制网的恢复有可靠的依据；厂区内的控制点主要布设在设计道路的

7、边缘，以便观测和H后使用；⑤选点结束后，按要求埋设标石，并填写点之记。（2）外业观测根据GPS作业调度表的安排进行观测，采用4台探卡SR530GPS双频接收机（标称精度5mrn+lppm）,按静态方式进行观测。卫星截止高度角15。，有效观测卫星25,吋段长度60分钟，采样间隔10秒，PD0PW10。在4个点上同时安置4台接收机天线（对中、整平），量取天线高，测量气象数据，开机观察，当各项指标达到要求时，按接收机的提示输入点名、仪器高等相关数据，则接收机自动记录，观测者填写测量手簿。3.4GPS测量的数据处理GPS网数据处理分为基线解算、三维无约束平差和

8、二维约束平差三个阶段，均采用中海达公司的HDS2003数据处理包进行解算。GPS基线向量解算采